(57)【要約】  この発明に係る地図描画装置は、地図データベース５から取得した地図データを描画可能なデータ形式に変換し、地図オブジェクトである道路の重要度、背景面の重要度、アイコンの重要度を計算する描画データ変換手段４−３ａ、描画データを重要度に従って並べ替える描画データソート手段４−３ｂ、描画データソート手段４−３ｂで処理された描画データを管理する描画データ管理手段４−３ｃを備え、計算した重要度が閾値以上であるか否かによって地図オブジェクトである道路、背景面、アイコンの表示/非表示を制御可能とした地図データキャッシュ手段４−３を有するものである。
2011052004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から入力された情報に基づき自車位置を同定する位置測位手段と、ユーザの操作情報に基づきユーザが表示したい地点を求める位置特定手段、前記位置測位手段および前記位置特定手段で指定された位置を中心とする地図を描画する地図描画手段、地図データを格納した地図データベースとを備え、
前記地図描画手段は、前記地図データベースから取得した地図データを描画可能なデータ形式に変換し、地図オブジェクトである道路の重要度、背景面の重要度、アイコンの重要度を計算する描画データ変換手段、前記描画データを重要度に従って並べ替える描画データソート手段、前記描画データソート手段で処理された描画データを管理する描画データ管理手段を備え、前記計算した重要度が閾値以上であるか否かによって前記地図オブジェクトである道路、背景面、アイコンの表示/非表示を制御可能とした描画データキャッシュ手段を有する地図描画装置。
【請求項２】
道路の重要度は、道路のブロック内重要度、道路のブロック内生起確率、道路の長さ、道路種別毎の重み、走行状態に応じて変化する道路の重みによって求めることを特徴とした請求項１記載の地図描画装置。
【請求項３】
道路種別毎の重みは、道路情報、交通情報によって変化させることを特徴とする請求項２記載の地図描画装置。
【請求項４】
背景面の重要度は、背景面のブロック内重要度、背景面のブロック内生起確率、背景面の面積、背景面種別毎の重み、走行状態に応じて変化する背景面重みによって求めることを特徴とした請求項１記載の地図描画装置。
【請求項５】
アイコンの重要度は、アイコンのブロック内重要度、アイコンの位置に応じた重み、アイコン種別毎の重み、走行状態に応じて変化するアイコン重みによって求めることを特徴とした請求項１記載の地図描画装置。
【請求項６】
アイコン種別毎の重みは、施設属性情報によって変化させることを特徴とする請求項５記載の地図描画装置。
【請求項７】
道路重要度を求める際に、経路線、経路に接続された道路、経路に接続された道路に接続された道路、それ以外に分けて重みを変化させることを特徴とした請求項１記載の地図描画装置。
【請求項８】
背景面の重要度を求める際に、経路線からの距離に応じて重みを変化させることを特徴とした請求項１記載の地図描画装置。
【請求項９】
アイコンの重要度を求める際に、経路線からの距離に応じて重みを変化させることを特徴とした請求項１記載の地図描画装置。
【請求項１０】
スクロールスピードに応じて地図オブジェクトの表示/非表示を変化させる閾値を変更することを特徴とする請求項１記載の地図描画装置。
【請求項１１】
システムの描画処理負荷に応じて地図オブジェクトの表示/非表示を変化させる閾値を変更することを特徴とする請求項１記載の地図描画装置。
【請求項１２】
自車位置からの距離に応じて重みを変化させることを特徴とする請求項１記載の地図描画装置。
【請求項１３】
高速道路走行時にはインターチェンジに接続された道路とそれ以外の道路を区別して重みを設定することを特徴とする請求項１記載の地図描画装置。
【請求項１４】
走行車線と反対車線にあるアイコンを区別して重みを設定することを特徴とする請求項１記載の地図描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地図オブジェクトである道路、背景面、施設を示す各種のアイコンを地図上に描画する地図描画装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の地図描画装置は、道路種別、背景面種別、アイコン種別毎に優先順位を設け、その優先順位に基づいて表示/非表示の制御を行っていた。そのため、図１２（ａ）に示すように、例えば、左上の丘に最も優先度の低い道路Ａが通っていたとすると、この優先度の最も低い道路を非表示に設定した場合は図１２（ｂ），（ｃ）に示すように道路Ａは消されてしまい見えなくなる。しかし、この道路Ａは混雑した区域の同一種別の道路と違い消されてしまうと、ユーザはそこに道路Ａがあることを認知できなくなり、その道路Ａが別の道路に接続されているとすると、その接続先に到達できなくなるという問題があった。【０００３】
また、図１３に示すように道路Ａ沿いに１軒しかない商店のアイコンＢと非常に混雑した地区にある同一種別のアイコンＢを区別して扱うことができないため、アイコンＢがまとめて表示/非表示され、アイコンＢを非表示としたときには、ユーザにとって有益な情報（道路沿いに１軒しかない商店のアイコンＢ）も削除してしまう問題があった。【０００４】
また、特許文献１では、スクロール中の描画負荷が高まった場合、図１２（ａ）〜図１２（ｃ）、図１３（ａ）〜図１３（ｂ）に示すように現在表示している縮尺データよりも広域縮尺のデータに切り替えて表示することにより描画負荷を軽減する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００７／０７４８３０号
【０００６】
しかしながら、この特許文献１に開示された技術では、急に広域縮尺データに切り替わるため、地図の表示内容が急に変化することにより、ユーザに混乱を与えてしまうという課題があった。【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、地図オブジェクトである道路、背景面、施設を示す各種のアイコンが持つ視覚的情報量と現在の走行状態に応じて、道路の重要度、背景面の重要度、アイコンの重要度を計算し、これ等の重要度に基づいて、状況に応じた適切な地図オブジェクトを地図上に描画可能とする地図描画装置を提供することを目的とする。
【発明の概要】
【０００８】
この発明に係る地図描画装置は、地図データベースから取得した地図データを描画可能なデータ形式に変換し、地図オブジェクトである道路の重要度、背景面の重要度、アイコンの重要度を計算する描画データ変換手段、描画データを重要度に従って並べ替える描画データソート手段、描画データソート手段で処理された描画データを管理する描画データ管理手段を備え、計算した重要度が閾値以上であるか否かによって地図オブジェクトである道路、背景面、アイコンの表示/非表示を制御可能とした描画データキャッシュ手段を有するものである。
【０００９】
この発明に係る地図描画装置によれば、地図オブジェクトである道路、背景面、施設を示す各種のアイコンの重要度を計算し、これ等の重要度に基づいて表示／非表示を制御可能としたので、ユーザにとって重要と思われる地図オブジェクトを種別と直接関係なく表示することが可能となる。これは例えば、同じ細街路であっても、あるエリアに１本しかない細街路と、住宅街などの密集したエリア内の細街路とが区別可能となり、エリアに１本しかない細街路は表示可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係る地図描画装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る地図描画装置の動作の概要を説明するフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態１に係る地図描画装置の動作の概要を説明するフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１に係る地図描画装置の動作を詳細に説明するフローチャートである。
【図５】地図オブジェクトの座標値から対応する分割ブロックにデータを格納したデータテーブルである。
【図６】地図オブジェクトの種別毎の重みを管理するテーブルである。
【図７】ユーザにとって重要と思われる地図オブジェクトを種別と関係なく表示した表示画面の変化を示した図である。
【図８】経路線に接続した道路を示す図である。
【図９】分割ブロックを示す地図区画図である。
【図１０】アイコンの位置に応じた重みを交差点までの距離に応じて示した図である。
【図１１】ユーザにとって重要と思われる地図オブジェクトを種別と関係なく表示した表示画面の変化を示した図である。
【図１２】道路種別、アイコン種別毎に優先順位を設け、その優先順位に基づいて表示／非表示の制御を行った表示画面の変化を示した図である。
【図１３】アイコンを区別することなくまとめて表示／非表示された表示画面の変化を示した図である。
【図１４】４段階に設定されたスクロールスピードに対応する閾値を管理するデータテーブル図である。
【図１５】ＣＰＵ負荷に対応する閾値を管理するデータテーブル図である。
【図１６】アイコンが反対車線にあるか否かを判定するためのアルゴリズムを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面にしたがって説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の地図描画装置の構成を示すブロック図である。この地図描画装置は、位置測位手段１、タッチパネル等のユーザ操作入力手段２、位置特定手段３、地図描画手段４、地図データベース（Ｄａｔａ  Ｂａｓｅ：ＤＢ）５を備えている。
【００１２】
位置測位手段１はＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信手段６、ジャイロなどのセンサ７からの情報および車速等に基づいて自車位置を同定する。ユーザ操作入力手段２は、タッチパネル、リモコン等からユーザのスクロール操作情報を受理する。位置特定手段３は、ユーザ操作入力手段２からのユーザ情報に基づいてユーザが表示したい地点を求める。地図描画手段４は位置測位手段１および位置特定手段３で指定された位置を中心とする地図を描画する地図描画手段である。地図データベース５は、地図データを格納している。
【００１３】
地図描画手段４は、地図描画制御手段４−１、描画手段４−２、描画データキャッシュ手段４−３、地図データ取得手段４−４を備えている。そして、描画データキャッシュ手段４−３は、地図データ取得手段４−４で取得した地図データを描画手段４−２で描画可能なデータ形式に変換する描画データ変換手段４−３ａ、描画データを重要度に従って並べ替えを行う描画データソート手段４−３ｂ、描画データソート手段４−３ｂで処理された描画データを管理する描画データ管理手段４−３ｃを有する。
【００１４】
次にこの発明の地図描画装置の動作を図２から図８を用いて説明する。
まず、地図描画装置の大まかな動作を図２および図３のフローチャートを用いて説明する。まず、図２のフローチャートに示すように、ＧＰＳ受信手段６からの情報またはジャイロ、車速センサ等からのセンサ情報を受信した場合、位置測位手段１において自車位置を特定する（ステップＳＴ１−１）。次いで特定された自車位置を中心とする描画範囲の地図データを地図データ取得手段４-４によって地図データベース５から取得し（ステップＳＴ１−２）、この取得した地図データを描画手段４−２によって描画する（ステップＳＴ１−３）。
【００１５】
一方、図３のフローチャートに示すように、ユーザ操作入力手段２でスクロール操作を受理した場合は（ステップＳＴ２−１）、位置特定手段３でユーザ操作入力手段２からの情報に基づき次に描画する位置を特定する（ステップＳＴ２−２）。次いで、ＧＰＳ受信手段６あるいはユーザ操作入力手段２からの情報に基づいて特定された位置を中心とする描画範囲の地図データを、地図データ取得手段４−４を介して地図データベース５から取得し（ステップＳＴ２−３）、この取得した地図データを描画手段４−２によって描画する（ステップＳＴ２−４）。
【００１６】
次に、地図描画手段４の動作を図４のフローチャートを用いて詳細に説明する。位置測位手段１および位置特定手段３で求められた自車位置およびスクロール中心位置を地図描画手段４で受理すると、地図描画制御手段４−１は、描画手段４−２に対して地図描画命令を発効し、描画手段４−２は指定された位置を中心とした描画範囲の地図データを地図データベース５から取得するように描画データキャッシュ手段４−３に命令する（ステップＳＴ３−１）。
【００１７】
描画データキャッシュ手段４−３は、既に描画範囲のデータをキャッシュしているかを判断し（ステップＳＴ３−２）、判断結果がＮＯの場合は地図データ取得手段４−４を介して地図データベース５から地図データを取得する（ステップＳＴ３−３）。次に、取得した地図データを描画データ変換手段４−３ａにおいて描画用のデータに変換する（ステップＳＴ３−４）。この変換処理は例えば、地図データの座標値を描画時に用いる座標系に変換する処理である。
【００１８】
ここで、描画データキャッシュ手段４−３では、描画データを図９の通り地図データベース５から取得できる１区画のデータをさらに細かいブロック（図示例は１６ブロック）に分割して管理する。一区画内に含まれるブロックの数は区画データの大きさによって決定する。
【００１９】
描画データ変換手段４−３ａでは、各地図オブジェクトの座標値から対応する分割ブロックにデータを格納し、つまり、各地図オブジェクト毎に格納するブロックを特定して重要度計算を実行する（ステップＳＴ３−５）。格納されたデータは、図５に示すとおり、地図オブジェクトの種類、種別、ブロックＩＤ毎に管理されており、道路のように複数ブロックにまたがって存在する場合は、複数のブロックに重複してそのＩＤが格納される。例えば、高速道路「５０１０」はブロック１〜３にまたがっており、国道「４１３４」はブロック１〜２にまたがっていることが示されている。また、背景面も同様であり、例えば、緑地「１４８９０」はブロック１〜３にまたがっており、川「１２１９４」はブロック１〜３にまたがっていることが示されている。
【００２０】
次に、地図オブジェクトである道路、背景面、施設を示す各種のアイコンの重要度は次式で計算する。
［式１］
道路の重要度
2011052004.tif 000003
ここで、
VER：道路の重要度
bwR：道路のブロック内重要度
p：ブロック内生起確率
l：道路の長さ
wR：道路種別毎の重み
dwR：走行状態に応じて変化する道路の重み
［式２］
背景面の重要度
2011052004.tif 000004
ここで、
VEB：背景面の重要度
bwB：背景面のブロック内重要度
p：ブロック内生起確率
s：背景面の面積
wB：背景面種別毎の重み
dwB：走行状態に応じて変化する背景面重み
［式３］
アイコンの重要度
2011052004.tif 000005
ここで、
VEI：アイコンの重要度
bwI：アイコンのブロック内重要度
IwI：アイコンの位置に応じた重み
wI：アイコン種別毎の重み
dwI：走行状態に応じて変化するアイコン重み
ここで、道路、背景面、アイコンのブロック内重要度とは、式１、式２、式３に示すとおり、前記図９に示す各ブロック内の総道路数、総背景面数、総アイコン数で正規化した値である。
【００２１】
またブロック内生起確率とは、道路、あるいは、背景面が重要度計算の対象とする全ブロック数の内、何ブロックに所属しているかを示すものである。
また、地図オブジェクトである道路、背景面、アイコンの種別毎の重みは、図６に示すようにテーブルで管理されている重要度であり、図６に示すように、同じ道路種別であっても、高速道路、国道、県道、地方道、細街路によって重みが異なる。同様に、同じ背景面種別であっても、緑地、水面、鉄道、川、建物面によって重みが異なる。また、同じアイコン種別であっても、コンビニ、駐車場、ホテル、レストランによって重みが異なる。
【００２２】
次に、アイコンの位置に応じた重みとは例えば図１０に示すとおり、交差点までの距離に応じて決まる値である。
【００２３】
走行状態に応じて変化する重みとは、例えば、道路の場合は、図８に示すとおり経路線ｌか否か、経路線ｌと接続している道路ｌ−１か否か、経路線ｌと接続している道路ｌ−１にさらに接続している道路ｌ−２か否かによって設定される値である。背景面やアイコンの場合は、経路線ｌからの距離によって決まる値である。
【００２４】
以上計算した重要度で描画データソート手段４−３ｂにおいて地図オブジェクトをブロック内でソートし（ステップＳＴ３−６）、描画データ管理手段４−３ｃにおいて処理したデータをメモリ上にキャッシュする（ステップＳＴ３−７）。
【００２５】
上記でキャッシュされた描画データを描画手段４−２において、描画範囲の描画データに対して、設定された閾値以上の重要度を持つ地図オブジェクトを選択して描画する（ステップＳＴ３−８）。つまり、重要度の高い道路ＡあるいはアイコンＢは、同一種別の重要度の低い道路，アイコンが非表示となっても図７、図１１に示すように表示される。なお、ステップＳＴ３−２の判断結果がＹＥＳの場合は、ステップＳＴ３−８に移行して、描画範囲の描画データに対して、設定された閾値以上の重要度を持つ地図オブジェクトを選択して描画する。
【００２６】
以上のように、実施の形態１によれば、従来、図１２、図１３に示すように道路種別、背景面種別、アイコン種別等の種別毎にしか表示/非表示処理ができなかったことに対して、図７や図１１に示すとおり、上記の式１、式２、式３の演算で求めた道路の重要度、背景面の重要度、アイコンの重要度が設定された閾値以上か否かによって表示/非表示処理を制御するので、ユーザにとって重要と思われる地図オブジェクトである道路、背景面、アイコンを種別と直接関係なく表示したままにすることが可能となる。
【００２７】
実施の形態２．
実施の形態１では、ステップＳＴ３−８において固定の閾値で描画データをフィルタリングしていたが、スクロールスピードに応じて閾値を変化させるようにしても良い。
例えば、図１４に示すとおり、スクロールスピードが４段階に設定されている場合は、各スクロールスピードに対応する閾値をテーブルで管理し、描画手段４−２でスクロールスピードに応じて閾値を変化させて地図データをフィルタリングすることが可能となる。
【００２８】
以上のように、実施の形態２によれば、スクロールスピードに応じて徐々に大まかな地図を表示可能で、しかも、従来の地図描画装置と異なり、ユーザにとって重要な地図オブジェクトはなるべく残しながらスクロールすることが可能となる。
【００２９】
実施の形態３．
実施の形態２ではスクロールスピードに応じて閾値を変化させて描画していたが、システムの描画負荷に応じて閾値を変化させるようにしても良い。
例えば図１５に示すとおり、描画時のＣＰＵ負荷に対応した閾値をテーブルで管理し、描画処理手段４−２でＣＰＵ負荷に応じて閾値を変化させて地図データをフィルタリングすることが可能となる。
【００３０】
以上のように、実施の形態３によれば、描画負荷が高い場合、大まかな地図を表示することで描画更新周期を安定させることが可能で、しかも、従来の地図描画装置と異なり、ユーザにとって重要な地図オブジェクトはなるべく残しながら地図を描画することが可能となる。なお、描画負荷は、ＣＰＵ負荷以外にも描画用Ｈ／Ｗの負荷としても良い。
【００３１】
実施の形態４．
実施の形態１では、重要度計算に自車位置からの距離が考慮されていなかったが、自車位置からの距離に応じて重要度を変化させるようにすることも可能である。
式１、式２、式３に自車位置からの距離に応じた重みｄｉｓｔＲ、ｄｉｓｔＢ、ｄｉｓｔＩを加えてそれぞれ計算するようにすれば良い。
［式４］
道路の重要度
2011052004.tif 000006
［式５］
背景面の重要度
2011052004.tif 000007
［式６］
アイコンの重要度
2011052004.tif 000008
【００３２】
以上のように、この実施の形態４によれば、自車位置からの距離に応じて重要度を変化させるので、ユーザにとって重要と思われる地図オブジェクトを種別に直接関係なく描画することができる。
【００３３】
実施の形態５．
実施の形態１では、走行状態によって変化する重みとして、図８に示すように、道路の場合は経路線上の道路ｌ、経路線に接続された道路ｌ−１、さらに経路線に接続された道路に接続された道路ｌ−２、それ以外を区別して重みを設定していたが、例えば、高速道路を走行時には、インターチェンジに接続された道路とそれ以外を区別して重みを変化させるようにすることも可能である。
【００３４】
以上のように、この実施の形態５によれば、高速道路を走行時には、インターチェンジに接続された道路とそれ以外を区別して重みを変化させるので、ユーザにとって重要な地図オブジェクトは種別に直接関係なくなるべく残しながら地図上に描画することが可能である。
【００３５】
実施の形態６．
実施の形態１では、走行状態によって変化する重みとして、アイコンの場合は経路線ｌからの距離に応じて重みを変化させていたが、例えば、走行車線上のアイコンと反対車線上のアイコンを区別して重みを変化させることも可能である。
【００３６】
図１６は、アイコンが反対車線にあるか否かを判定するためのアルゴリズムを示した図である。まず、表示されている地図内にある全てのアイコンに対して方向を計算するため、全てのアイコンに対してアイコンと自車走行道路の各線分との距離を求め、最短となる線分を求める。この計算の際、例えば、各線分の中点とアイコンとの距離を用いると高速に計算できる。
【００３７】
次に、求めた線分から、自車の進行方向に対応した進行方向ベクトル（ｘａ，ｙａ）を求める。また、アイコンの中心座標と、進行方向ベクトルの始点からなるアイコン方向ベクトル（ｘｂ，ｙｂ）も求める。次に、これら２つのベクトルの外積（＝ｘａｙｂ−ｘｂｙａ）を計算し、０以上になるかを判定する。もし外積が負になった場合は、アイコンはその道路に対して右側にあることになり、これは反対車線に面していることになる。
【００３８】
以上のように、実施の形態６によれば、反対車線にあるアイコン、つまり、現状からは到達困難なアイコンの重みを調整することにより、ユーザにとって不必要である反対車線のアイコンを非表示とすることが可能となる。
【００３９】
実施の形態７.
実施の形態１では、種別毎の重みは、図６に示すようにテーブル管理されているが、道路種別の重みは、例えば、通行止め、進入禁止、速度制限、左右折れ禁止等の道路情報、あるいは渋滞、事故、チエーン規制、通行時間規制等の交通情報によって変化させることが可能である。
【００４０】
以上のように、実施の形態７によれば、道路情報、交通情報に応じて道路種別の重みを変化させるので、ユーザにとって重要な道路はなるべく残しながら表示し、ユーザにとって不必要な道路は非表示とすることが可能となる。
【００４１】
実施の形態８．
実施の形態１では、種別毎の重みは、図６に示すようにテーブル管理されているが、アイコン種別毎の重みは、例えば、駐車場の有無および空き具合、ＡＴＭの設置の有無、トレイの設置の有無、イベントの開催等の施設属性情報によって変化させることが可能である。
【００４２】
以上のように、実施の形態８によれば、施設属性情報に応じてアイコン種別の重みを変化させるので、ユーザにとって重要なアイコンはなるべく残しながら表示し、ユーザにとって不必要な道路は非表示とすることが可能となる。
【００４３】
実施の形態９．
実施の形態１では、種別毎の重みは、図６に示すようにテーブル管理されているが、アイコン種別の重みは、例えば、現在位置からアイコンまでの左右折れ回数を計算し、到達の複雑度によって変化させることが可能である。
【００４４】
以上のように、実施の形態９によれば、到達の複雑度に応じてアイコン種別の重みを変化させるので、ユーザにとって重要なアイコンはなるべく残しながら表示し、ユーザにとって不必要なアイコンを非表示とすることが可能となる。
【００４５】
実施の形態１０．
実施の形態１では、種別毎の重みは、図６に示すようにテーブル管理されているが、アイコン種別の重みは、例えば、現在位置からアイコンまでの到達時間を計算し、この到達時間によって変化させることが可能である。
【００４６】
以上のように、実施の形態１０によれば、到達時間に応じてアイコン種別の重みを変化させるので、ユーザにとって重要なアイコンはなるべく残しながら表示し、ユーザにとって不必要なアイコンを非表示とすることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
この地図描画装置は、地図オブジェクトである道路、背景面、施設を示す各種のアイコンを、ユーザにとって必要なものは地図上に表示し、不必要なものは非表示とするのに適するものである。
【図１】
2011052004.tif 000009
【図２】
2011052004.tif 000010
【図３】
2011052004.tif 000011
【図４】
2011052004.tif 000012
【図５】
2011052004.tif 000013
【図６】
2011052004.tif 000014
【図７】
2011052004.tif 000015
【図８】
2011052004.tif 000016
【図９】
2011052004.tif 000017
【図１０】
2011052004.tif 000018
【図１１】
2011052004.tif 000019
【図１２】
2011052004.tif 000020
【図１３】
2011052004.tif 000021
【図１４】
2011052004.tif 000022
【図１５】
2011052004.tif 000023
【図１６】
2011052004.tif 000024
【国際調査報告】
2011052004.tif 000025
2011052004.tif 000026